Fagprøven består av en praktisk og en teoretisk del.
Om den praktiske delen av fagprøven.
Blokkskjema for den praktiske delen er vist under.
Den praktiske delen av fagprøven går ut på å konstruere et system for test av geofoner. Dette er en type "moving coil"-sensor hvor utgangssignalet er proporsjonalt med den relative hastighet mellom sensorens spole og magnet.
To typer tester utføres. Den første vil i et kort intervall påtrykke en konstant strøm gjennom spoleviklingene. Kraftvirkningen som da oppstår mellom spole og magnet fører spolen vekk fra sin opprinnelige likevektsposisjon. Så slås strømmen av, og spolen returnerer til sin opprinnelige posisjon. Returbevegelsen vil ha form som en dempet sinusoid, og dens form gir grunnlag for å kalkulere geofonens egenfrekvens, dempning og sensitivitet - tre viktige parametre for denne type sensor. Den andre testen påtrykker en sinusformet strøm, så frekvensmessig ren som mulig, gjennom spoleviklingene. Igjen vil kraftvirkningen mellom spole og magnet sette spolen i bevegelse. Når spolen er i ytterkant av sitt bevegelsesområde befinner den seg nær magnetens ende, hvor magnetfeltet mister sin homogenitet. Dette vil gi opphav til overharmoniske spenningskomponenter over spolens trådender. Ved å kalkulere forholdet mellom summen av de overharmoniske og selve den grunnharmoniske komponenten får man et uttrykk for Total Harmonic Distortion (THD).
Merk at fagprøvens oppgavetekst kun ber om plotting av kurveformer. At Daniel også har tatt i bruk matematiske metoder (FFT) for å vise signalenes frekvensspekter et nok et godt stykke utenfor pensum i serviceelektroniker utdannelsen!
Screenshots av de to ulike testene er vist under. Først transientreponsen etter at en konstant spolestrøm avbrytes:
Figur 2. Transientresponsen etter at en konstant spolestrøm avbrytes.
Figur 3. THD-test. Påtrykt spolestrøm med
frekvens 10 Hz. Merk overharmoniske komponenter på 20, 30 og 40
(?) Hz.
I det videre arbeidet med dette testutstyret vil vi nok flytte målefrekvensen noe høyere slik at vi fjerner oss fra systemets egenfrekvens på ca. 13 Hz, ref. fig. 2. 10 Hz er også et uheldig valg med tanke på at forstyrrelser fra nettfrekvensen (50 Hz) da blir inkludert i beregningene av THD. Vi vil også se på gjennomsnitt av flere spektra for å kunne presse "støygulvet" nedover.
Dokumentasjon fra fagprøven
Alle filer på pdf-format dersom ikke annet er angitt.
| Universitetet
i Bergen Institutt for den faste jords fysikk Allégaten 41, 5007 Bergen |
Telefon:
5558 3420 Fax: 5558 9669 |
Oppdatert 17. februar 2000 (OM)